CN113540620A - 电动汽车电池加热方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

电动汽车电池加热方法、电子设备及存储介质 Download PDF

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胡德鹏
胡金卫
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Abstract

本申请公开电动汽车电池加热方法、电子设备及存储介质。电动汽车电池加热方法，包括：响应于电池加热请求，控制电驱动***的功率模块与电池***电连接，所述电池***包括一个或多个锂电池；控制所述功率模块输出模拟振荡波形的振荡电流；响应于电池停止加热请求，控制电驱动***停止向电池***输出振荡电流。本申请利用电动汽车具有的电驱动***，生成对电池***自发热需要的振荡电流，通过电池***的内阻，产生欧姆热，从内部加热电池***。本申请的电池加热方法，能量损耗小，温度更均匀，效率更高。

Description

电动汽车电池加热方法、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及电动汽车相关技术领域，特别是一种电动汽车电池加热方法、电子设备及存储介质。
背景技术
锂离子电池***因自身的诸多优点得到了广泛的应用，但锂离子电池低温性能的缺陷，限制了对电动汽车的使用。目前电池汽车使用的电池***低温加热方法主要集中在加热膜加热，液冷板水热等外部加热方法，外部即热不仅能量消耗大，造成电池电量的浪费，同时还有加热效果差，温度梯度大，加热时间长的缺点。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术电动汽车电池加温消耗效果差的技术问题，提供一种电动汽车电池加热方法、电子设备及存储介质。
本申请提供一种电动汽车电池加热方法，包括：
响应于电池加热请求，控制电驱动***的功率模块与电池***电连接，所述电池***包括一个或多个锂电池；
控制所述功率模块输出模拟振荡波形的振荡电流；
响应于电池停止加热请求，控制电驱动***停止向电池***输出振荡电流。
进一步地，所述控制所述功率模块输出模拟振荡波形的振荡电流，具体包括：
接收电池***根据加热需求计算得到的振荡电流参数；
将所述振荡电流参数发送到电驱动***；
控制所述功率模块输出以所述振荡电流参数模拟的振荡波形的振荡电流。
更进一步地，所述振荡电流参数包括振荡波形的频率、和/或振荡波形的幅值。
进一步地，还包括：
响应于电池加热请求，控制电驱动***的电驱动换热装置与电池***的电池换热装置连通。
更进一步地，所述电池换热装置与电池***的电池的第一区域接触，所述第一区域为电池中远离电池极耳的区域。
更进一步地，所述电池换热装置与电池***的电池底部区域接触。
进一步地，所述响应于电池加热请求，控制电驱动***向电池***输出振荡电流，具体包括：
响应于电池加热请求，如果当前车辆处于驻车状态，则控制电驱动***向电池***输出振荡电流。
进一步地，所述响应于电池加热请求，控制电驱动***向电池***输出振荡电流，具体包括：
响应于电池加热请求，则控制电驱动***向电池***输出振荡电流，并控制制动***启动驻车功能。
本申请提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及，
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如前所述的电动汽车电池加热方法。
本申请提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的电动汽车电池加热方法的所有步骤。
本申请利用电动汽车具有的电驱动***，生成对电池***自发热需要的振荡电流，通过电池***的内阻，产生欧姆热，从内部加热电池***。本申请的电池加热方法，能量损耗小，温度更均匀，效率更高。
附图说明
图1为本申请一实施例一种电动汽车电池加热方法的工作流程图；
图2为本申请另一实施例中一种电动汽车电池加热方法的工作流程图；
图3为本申请再一实施例一种电动汽车电池加热方法所采用的加热***的***原理图；
图4为本申请再一实施例一种电动汽车电池加热方法的工作流程图；
图5为本申请一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本申请做进一步详细的说明。
如图1所示为本申请一实施例一种电动汽车电池加热方法的工作流程图，包括：
步骤S101，响应于电池加热请求，控制电驱动***的功率模块与电池***电连接，所述电池***包括一个或多个锂电池；
步骤S102，控制所述功率模块输出模拟振荡波形的振荡电流；
步骤S103，响应于电池停止加热请求，控制电驱动***停止向电池***输出振荡电流。
具体来说，本申请可以应用在车辆的电子控制器单元(Electronic ControlUnit，ECU)上。例如整车控制器。
当接收到电池加热请求，触发步骤S101。例如，电池***通过监测及判断需要加热后，发送加热请求给整车控制器，从而触发步骤S101。执行步骤S101，控制电驱动***的功率模块与电池***电连接。例如，控制功率模块与电池***之间的开关闭合，实现电连接。然后执行步骤S102，控制所述功率模块输出模拟振荡波形的振荡电流。基于锂离子电池电化学过程中的弛豫现象，和不同温度下电化学反应过程，利用电池自身的内阻，使用振荡电流激励电池，进行加热。
当接收到电池停止加热请求，触发步骤S102。例如，电池***监测及判断需要停止加热后，发送停止加热请求给整车控制器，从而触发步骤S103，控制电驱动***停止向电池***输出振荡电流，从而停止对电池进行加热，整车回到初始状态。例如，控制功率模块停止输出振荡电流，并控制功率模块与电池***之间的开关断开。
本申请利用电动汽车具有的电驱动***，生成对电池***自发热需要的振荡电流，通过电池***的内阻，产生欧姆热，从内部加热电池***。本申请的电池加热方法，能量损耗小，温度更均匀，效率更高。
如图2所示为本申请另一实施例中一种电动汽车电池加热方法的工作流程图，包括：
步骤S201，响应于电池加热请求，控制电驱动***的功率模块与电池***电连接，所述电池***包括一个或多个锂电池。
步骤S202，控制所述功率模块输出模拟振荡波形的振荡电流。
在其中一个实施例中，所述控制所述功率模块输出模拟振荡波形的振荡电流，具体包括：
接收电池***根据加热需求计算得到的振荡电流参数；
将所述振荡电流参数发送到电驱动***；
控制所述功率模块输出以所述振荡电流参数模拟的振荡波形的振荡电流。
在其中一个实施例中，所述振荡电流参数包括振荡波形的频率、和/或振荡波形的幅值。
步骤S203，响应于电池加热请求，控制电驱动***的电驱动换热装置与电池***的电池换热装置连通。
在其中一个实施例中，所述电池换热装置与电池***的电池的第一区域接触，所述第一区域为电池中远离电池极耳的区域。
在其中一个实施例中，所述电池换热装置与电池***的电池底部区域接触。
步骤S204，响应于电池停止加热请求，控制电驱动***停止向电池***输出振荡电流。
具体来说，当电池***通过监测及判断需要加热后，发送电池加热请求给整车控制器。整车控制器接收到电池加热请求后，触发步骤S201，控制电驱动***的功率模块与电池***电连接。电连接后，执行步骤S202，控制所述功率模块输出模拟振荡波形的振荡电流。其中，可以由电池***根据电池温度，确定电池加热的目标温度，并根据目标温度和电池内阻计算出振荡电流的参数。振荡电流为电驱动***的功率模块输出模拟振荡波形的电流。具体的功率模块模拟振荡波形的方式，可以采用现有的振荡波形模拟技术。由于振荡电流为模拟振荡波形的电流，因此振荡电流参数为振荡波形的频率、振荡波形的幅值。通过模拟不同的频率、幅值，得到不同的振荡波形，从而调节电池的目标温度。
同时，由于电驱动产生的振荡电流进入电池***，在电池***中受电化学作用产生热，热量产生于电芯内部和极耳区域。极耳区域位于电池上部区域，因此，为了避免电池上下区域及内部温度温差，步骤S203控制电驱动***的电驱动换热装置与电池***的电池换热装置连通。将电驱动工作产生的热量，通过液流回路，进入电池***，加热电池中远离电池极耳的区域。在一个例子中，电池极耳位于电池的顶部，电驱动工作产生的热量，通过液流回路，进入电池***，加热电池底部区域。使电池上下区域及内部温度温差减小，升温速度提升。
本实施例利用电动汽车具有的电驱动***，生成对电池***自发热需要的振荡电流，通过电池***的内阻，产生欧姆热，从内部加热电池***，同时利用电驱动***在生成振荡电流时自发热，通过热管理***带入到电池***中，避免电池***内部因散热条件不一致导致的温差，使电池***内部温度更均匀。传统的外部加热方式依靠电池壳体表面传递热量，与之相比，本实施例的能量损耗小，温度更均匀，效率更高。
在其中一个实施例中，所述响应于电池加热请求，控制电驱动***向电池***输出振荡电流，具体包括：
响应于电池加热请求，如果当前车辆处于驻车状态，则控制电驱动***向电池***输出振荡电流。
由于电驱动***在产生振荡电流时，有可能产生扭矩。本实施例在驻车时，控制电驱动***向电池***输出振荡电流，从而保证车辆安全。
在其中一个实施例中，所述响应于电池加热请求，控制电驱动***向电池***输出振荡电流，具体包括：
响应于电池加热请求，则控制电驱动***向电池***输出振荡电流，并控制制动***启动驻车功能。
由于电驱动***在产生振荡电流时，有可能产生扭矩。本实施例在控制电驱动***向电池***输出振荡电流时，控制制动***启动驻车功能，从而保证车辆安全。
如图3所示为本申请再一实施例一种电动汽车电池加热方法所采用的加热***的***原理图，包括：整车控制器1、电池***2、热管理***3、电驱动***4、制动***5，图3中的实线为电连接，虚线为通信连接，双实线为液流连通。
具体来说，电池***2与电驱动***4电连接，整车控制器1执行如前所述的电动汽车电池加热方法，通过电驱动***4对电池***2的锂电池输出振荡电流，实现锂电池的加热。同时，热管理***3在整车控制器1的控制下，断开或连通电池***2和电驱动***4的液流循环。最后整车控制器1控制制动***5对驱动轮6进行制动驻车或解除驻车。
如图4所示为本申请再一实施例一种电动汽车电池加热方法的工作流程图，采用如图3所示的加热***，方法包括：
步骤S401，电池***通过监测及判断需要加热后，发送加热请求给整车控制器；
步骤S402，整车控制器发送锁止请求给制动***，发送振荡加热开启请求给电驱动***，发送热管理请求给热管理***；
步骤S403，电池***发送所需振荡电流的参数，通过整车控制器转发给电驱动***；
步骤S404，热管理***监测电驱动及电池的水温，开启连接电驱动***及电池***的液流循环；
步骤S405，制动***启动驻车功能，电驱动***产生振荡电流进入电池***；
步骤S406，热管理***将电驱动***产生的热量泵入电池***；
步骤S407，电池***监测及判断需要停止加热后，发送停止加热请求给整车控制器；
步骤S408，整车控制器发送停止加热指令给热管理***、电驱动***及制动***，整车回到初始状态。
具体来说，本实施例基于锂离子电池电化学过程中的弛豫现象，和不同温度下电化学反应过程，利用电池自身的内阻，使用振荡电流激励电池，进行加热。基于电驱动***生成振荡电流时功率模块及电机绕组的自发热，加热热管理***的液流循环，将已加热的液流泵入电池，通过热交换降低电驱动***的温度，提高电池***内部温度。
本实施例利用电动汽车具有的电驱动***，生成对电池***自发热需要的振荡电流，通过电池***的内阻，产生欧姆热，从内部加热电池***，同时利用电驱动***在生成振荡电流时自发热，通过热管理***带入到电池***中，避免电池***内部因散热条件不一致导致的温差，使电池***内部温度更均匀。传统的外部加热方式依靠电池壳体表面传递热量，与之相比，本发明的能量损耗小，温度更均匀，效率更高。
本实施例提高电池***内部温度的均匀性，提高电池***加热的效率。同时，本实施例节省电动汽车加热电池***的能量损耗、节省电池***外部加热的成本。
如图5所示为本申请一种电子设备的硬件结构示意图，包括：
至少一个处理器501；以及，
与至少一个所述处理器501通信连接的存储器502；其中，
所述存储器502存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如前所述的电动汽车电池加热方法。
图5中以一个处理器501为例。
电子设备优选为车辆的电子控制器单元(Electronic Control Unit，ECU)上。例如整车控制器。电子设备还可以包括：输入装置503和显示装置504。
处理器501、存储器502、输入装置503及显示装置504可以通过总线或者其他方式连接，图中以通过总线连接为例。
存储器502作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的电动汽车电池加热方法对应的程序指令/模块，例如，图1所示的方法流程。处理器501通过运行存储在存储器502中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的电动汽车电池加热方法。
存储器502可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电动汽车电池加热方法的使用所创建的数据等。此外，存储器502可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器502可选包括相对于处理器501远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行电动汽车电池加热方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置503可接收输入的用户点击，以及产生与电动汽车电池加热方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。显示装置504可包括显示屏等显示设备。
在所述一个或者多个模块存储在所述存储器502中，当被所述一个或者多个处理器501运行时，执行上述任意方法实施例中的电动汽车电池加热方法。
本申请利用电动汽车具有的电驱动***，生成对电池***自发热需要的振荡电流，通过电池***的内阻，产生欧姆热，从内部加热电池***。本申请的电池加热方法，能量损耗小，温度更均匀，效率更高。
本申请一实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的电动汽车电池加热方法的所有步骤。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电动汽车电池加热方法，其特征在于，包括：
响应于电池加热请求，控制电驱动***的功率模块与电池***电连接，所述电池***包括一个或多个锂电池；
控制所述功率模块输出模拟振荡波形的振荡电流；
响应于电池停止加热请求，控制电驱动***停止向电池***输出振荡电流。
2.根据权利要求1所述的电动汽车电池加热方法，其特征在于，所述控制所述功率模块输出模拟振荡波形的振荡电流，具体包括：
接收电池***根据加热需求计算得到的振荡电流参数；
将所述振荡电流参数发送到电驱动***；
控制所述功率模块输出以所述振荡电流参数模拟的振荡波形的振荡电流。
3.根据权利要求2所述的电动汽车电池加热方法，其特征在于，所述振荡电流参数包括振荡波形的频率、和/或振荡波形的幅值。
4.根据权利要求1所述的电动汽车电池加热方法，其特征在于，还包括：
响应于电池加热请求，控制电驱动***的电驱动换热装置与电池***的电池换热装置连通。
5.根据权利要求4所述的电动汽车电池加热方法，其特征在于，所述电池换热装置与电池***的电池的第一区域接触，所述第一区域为电池中远离电池极耳的区域。
6.根据权利要求4所述的电动汽车电池加热方法，其特征在于，所述电池换热装置与电池***的电池底部区域接触。
7.根据权利要求1所述的电动汽车电池加热方法，其特征在于，所述响应于电池加热请求，控制电驱动***向电池***输出振荡电流，具体包括：
响应于电池加热请求，如果当前车辆处于驻车状态，则控制电驱动***向电池***输出振荡电流。
8.根据权利要求1所述的电动汽车电池加热方法，其特征在于，所述响应于电池加热请求，控制电驱动***向电池***输出振荡电流，具体包括：
响应于电池加热请求，则控制电驱动***向电池***输出振荡电流，并控制制动***启动驻车功能。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如权利要求1至8任一项所述的电动汽车电池加热方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如权利要求1～8任一项所述的电动汽车电池加热方法的所有步骤。
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